Kako izračunati frekvenco v hercih

Kot enota frekvence valov je herc enak enemu ciklusu na sekundo. Herc se pogosto uporablja pri preučevanju elektromagnetnih valov in s tem tudi pri proučevanju same snovi, ker je vse v vesolju sestavljeno iz vibrirajočih atomov. Pogosta je tudi v električni tehnologiji, saj elektriko proizvajajo vrtljive turbine, ki ustvarjajo tok, ki se izmenjuje s fiksno frekvenco.

Če poznate pogostost (f) in valovno dolžino (λ) valovne oblike, jih lahko pomnožite skupaj, da dobite hitrost vala:

Posledično lahko dobite frekvenco, če poznate hitrost in valovno dolžino:

Da dobimo frekvenco v hercih, mora biti hitrost v "dolžinskih enotah" na sekundo in izmeriti valovno dolžino v istih "dolžinskih enotah". Na primer, če se hitrost meri v m / s, je treba valovno dolžino izmeriti v metrov.

Heinrich Hertz (1857–1894) je bil eden najpomembnejših znanstvenikov devetnajstega stoletja. Slavni samozavestni fizik je bil med drugim odgovoren za odkritje fotoelektričnega učinka, ki je pomagal oblikovati temelje sodobne kvantne teorije. Hertz je odkril tudi radijske valove, ki imajo številne sodobne aplikacije v brezžični tehnologiji, astrofiziki in drugod. V čast Hertzu se je leta 1930 zbral konzorcij znanstvenikov, ki so po njem poimenovali frekvenčno enoto.

Ena uporaba herc enot je pri razmišljanju o vrtenju telesa okoli osrednjega pola. V tem kontekstu, ko se kotna hitrost meri v radianih na sekundo, jo lahko pretvorimo neposredno v herce z množenjem s faktorjem 2π, ki je število radianov v krogu.

Z drugimi besedami, ker je v krogu 2π radianov, je en radian na sekundo enak 1 / 2π Hz = 0,1592 Hz. Nasprotno pa je 1 celoten cikel enak 2π radianom, iz tega sledi, da je 1 herc = 2π radianov na sekundo = 6,283 rad / s.

Če ne želite ročno pretvarjati med radiani na sekundo (ali stopinj na sekundo) in herci, se lahko vedno obrnete na tabelo za pretvorbo hercev v spletu. Prav tako vam pomagajo pretvoriti frekvenco v mikrosekundah v herc ali frekvenco katere koli druge enote v herc.

Recimo, da razdaljo med parom oceanskih valov izmerite na 25 čevljev. Izmerite čas, kako dolgo traja, da val preide par referenčnih točk, in izračunajte, da se premika približno 15 milj na uro. Ali lahko izračunate frekvenco valovanja v hercih? Odgovor je pritrdilen, vendar morate najprej pretvoriti vse časovne intervale v sekunde in izraziti vse razdalje v istih enotah. V tem primeru je to najlažje pretvoriti v hitrost valov v čevlje / sekundo:

Takrat je frekvenca v hercih:

To je v bistvu enak postopek, ki ga znanstveniki uporabljajo pri izračunu frekvenc elektromagnetnih valov in električnih impulzov. Pri obravnavi elektromagnetnih ali električnih pojavov so valovne dolžine veliko krajše in hitrosti veliko večje, zato so frekvence temu primerno večje. Za lažje izračune znanstveniki dodelijo predpone, ki se običajno uporabljajo v merilnem sistemu SI:

• 1 nanoherc = 10^-9 Hz
• 1 mikroherc = 10^-6 Hz
• 1 miliherc = 10-³ Hz
• 1 kiloherc = 10³ Hz
• 1 megaherc = 10⁶ Hz
• 1 gigaherc = 10⁹ Hz
• 1 teraherc = 10¹² Hz